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油田压裂技术和压裂液的优化选择

时间:2022-12-11     作者:曹建勋【原创】

(大庆油田有限责任公司井下作业分公司作业二大队201队,黑龙江  大庆  163000)


摘  要:众所周知,因为地下油气藏有着极大的特殊性,所以需要根据实际情况选用合适的压裂技术,让油气开采取得更加良好的成效。在正式进行地下油气开采作业时,要想增强压裂作业的安全性与可靠性,选择恰当的压裂工艺与压裂液就显得非常重要。

关键词:油田压裂技术;压裂液;优化选择

 

在新时代发展的当下,我国的综合实力在不断增强,对化石能源的需求也有了很大提升,每年所需的石油资源国内开采量与国外进口量都屡创新高。在实际进行石油开采的过程中,因为地下油气储层性质各不相同,要想提高油气资源开采的质量和效率,就需要相关企业选择合适的压裂技术。

1  油田压裂技术的概述

在进行油田开采的过程中,针对那些地质情况复杂、孔隙度与渗透率都比较小的油气储层,为了让油田开采的效率得到进一步提升,很多开采企业都会选用科学的压裂技术予以辅助,尤其是对于油气资源储存比较深的地区,压裂技术的应用效果远高于其他技术。与此同时,随着社会经济的飞速发展,压裂技术也取得了很大的进步,衍生出的水基压裂液不仅能减小压裂液本身的摩擦阻力,还能有效提高压裂泵的工作效率。但是,目前压裂液的研发还处于起步阶段,需要进一步检验其应用成效。除此之外,我国的油田开采需求比较大,需要从国外购进一些压裂机组和设备,再辅以科学的压裂技术,才能有效提高低渗透油田的开采质量和效率。近年来,我国的科技水平得到了很大提升,对压裂技术与压裂液的研发展现出跨越式进步。

2  油田压裂技术的优化对策

2.1  加强对低渗透油田压裂技术研发的力度

众所周知,在进行低渗透油田的开采过程中,合理应用压裂技术能有效提高开采的产量与效率。现如今,要想保证社会经济的稳定发展,就需要足够的能源做支撑,由于地球本身的油气储量有限,随着油田开采规模的不断扩大,油田开采的难度系数直线上升,地下储层的构造也越来越复杂。这种情况下,为了保障油田开采的成效,不断研发出更加先进的压裂工艺和压裂技术,对油田整体区块进行科学改造就显得尤为重要[1]。

2.2  加强对返排液处理和再利用技术研究的力度

在研发新型压裂技术的过程中,必须高度重视对返排液处理和再利用相关技术的研究,而采油企业要想获得更多的经济效益,合理控制油田压裂的成本极为关键。这种情况下,选择环保、高效的压裂液,既能实现油田绿色化开采的目标,增加油田开采的产量,也能有效提高返排液处理和再利用的效率,减少油田压裂的成本。

2.3  提高压裂技术配套的水平

当前,我国压裂技术应用的水平与国外发达国家相差还比较远,为了尽快缩小这种差距,不仅要不断从国外先进的压裂技术中汲取营养,还要加强对契合我国社会发展的新型压裂技术研发的力度。现如今,我国对裸眼封隔器分簇射孔技术的研究取得了突破性进展,这能在一定程度上提高致密油气分段改造的效果。除此之外,国外的微地震波裂缝监测技术已经非常先进,我国可以在引进这些先进技术的基础上实行二次开发,使其能更好的适应本土地质结构。

2.4  促使压裂技术朝体积压裂改造转变

基于我国油田储层的特点,对当前既有的压裂技术展开创新研究,确保新型的压裂技术能更契合我国的油气储层结构。在实际进行相关研究时,各科研人员要在充分了解我国油气储层特点的基础上,升级改造传统的压裂技术,并尽可能发现当前压裂技术中隐藏的弊端,及时提出科学的解决方案[2]。

3  压裂液的优化选择

3.1 普通田菁压裂液

在对部分油田进行开采的过程中,普通田菁压裂液能在低温环境下使用,不仅拥有良好的携砂功能,还能有效降低开采的阻力,减少开采成本。相较于其他的压裂液而言,普通田菁压裂液能配置在油田开采的现场,使用起来非常方便。若将硼砂与普通田菁压裂液交联使用,那么就会降低压裂液本身的温度适应能力,不能用于开采温度超过80℃的油田。然而,若是将有机锆与普通田菁压裂液交联应用,那么将会提高压裂液所能承载的温度,大多是被应用于150℃的深井压裂施工中,当然,这种交联方式需耗费更多前置液,同时会对地下储层造成更大的损害。

3.2 羟丙基田菁压裂液

和普通田菁压裂液不同的是,羟丙基田菁压裂液不仅不会产生很多的残渣物质,还会减小对油气储层的损害。而所谓羟丙基田菁压裂液,就是在特定条件下,让羟丙基与普通田菁压裂液中存在的半乳甘露聚糖发生醚化反应而成,当其和硼砂或有机钛进行交联时,不仅可以在146 ℃的温度环境下工作,同时还能增强它的携砂能力,减小摩擦阻力,减轻对油气储层的损害。

3.3 羟丙基胍胶压裂液

当前,在进行压裂施工的过程中,羟丙基胍胶压裂液的应用非常普遍,然而因为我国制备压裂液的能力还有所欠缺,所以很多时候原粉和胍胶胶片都需从国外采购,并在国内完成对羟丙基胍胶压裂液改性处理的相关工作。当其和不同物质交联时,都会在很大程度上提高它的适用性,且在不同的温度条件下都能得到有效应用。其中,在将此压裂液与有机硼物质实行双元交联时,不仅能显著提高其反排率、携砂性能以及耐温性能,还能更好的保护地下油气储层。而在压裂液中加入氧化剂或者激活剂时,压裂液将拥有在超低温环境下应用的能力。经大量的实践发现,羟丙基胍胶压裂液适用的温度范围在30℃~150 ℃之间[3]。

3.4 油基型压裂液

在进行油田开采的过程中,为了更好的保护油气储层,就需要选择合适的压裂液,其中油基型压裂液能在低压油气储层或水敏地下储层的压裂施工中起到重要作用,增强对储层保护的成效。除此之外,在开展国外油田的开采作业时,压裂施工也会重点检验油基型压裂液本身的性能和压裂增产的效果,并保证最终的检验结果满足预期。

3.5 合理优化压裂液添加剂

对于压裂液来说,加入一定的添加剂,能有效改善其自身的理化性能,所以在实际进行压裂施工的过程中,合理应用压裂液添加剂非常关键。比如,有机钛、硼砂以及有机硼等都是比较常用的交联剂。由此可见,要想增强压裂液的性能,深入研究相关的压裂液添加剂同样很有必要,若是研发出优质的添加剂,不仅能提高压裂液本身的综合性能,还能扩展其适用条件,满足更多复杂环境下压裂作业的需求。

4  结束语

综上所述,不管是压裂施工技术还是压裂液,对于压裂施工来说都极为重要,为了促进油田开采工作的顺利进行,就必须优化选择压裂技术和压裂液。

 

参考文献

[1] 袁博成. 油田压裂技术和压裂液的优化选择探讨[J]. 科学与财富,2021,13(8):65.

[2] 柳海啸,李亦白,王庆龙,等. 油田压裂技术和压裂液的优化[J]. 化工管理,2021(4):191-192.

[3] 闵家华,李昱,寇永强,等. 浅论油田压裂技术和压裂液的优化选择[J]. 断块油气田,1998, (3):1-5.


      来源:化学工程与装备 - 官方网站 - 创刊于1972   2022年第5期   在线投稿  >>

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